一种已有体育馆调谐质量阻尼斗屏改造模块化减震装置的制作方法

1.本发明涉及体育馆斗屏结构减隔震技术领域，更具体地说，涉及一种已有体育馆调谐质量阻尼斗屏改造模块化减震装置。


背景技术：

2.地震是由于地壳岩层处于复杂的应力状态中，随着地壳的不断变化，地应力的作用超过某处岩层的极限强度时，岩层就会发生突然的断裂和错动，从而引起震动，并以弹性波的形式传到地表，引起地表附近的具有一定质量的物体产生惯性力，当物体本身具有的抵抗这种惯性作用的抗震能力不足时，物体发生破坏。而当地震动的卓越周期和物体的自振周期比较接近时，物体的破坏就将更加严重。而通过对物体设置一定的隔震装置可以显著改变物体的自振周期，从而避开地震的卓越周期，从而显著的降低作用于物体的惯性力，减小物体在地震作用下的破坏，增加物体在地震下的安全。
3.传统的减隔震技术一般分为两大类：一类是通过隔震装置的设置来延长结构的自振周期，降低上部结构的地震反应；另一类是通过在结构与基础的连接处设置耗能的装置，消耗地震对结构的能量输入，从而减小输入到结构中的地震能量，降低地震作用的破坏。目前这两种技术均取得了较好的应用。对于大跨空间结构来说，由于其受理机理复杂，在地震过程中三个正交方向的参与度均不容忽视，因此隔震的应用非常困难。但是，可以通过在结构球节点的三个方向上设置附加质量系统，通过附加质量的运动耗散输入的地震动能量，从而增加大跨空间结构的抗震能力。


技术实现要素：

4.1.发明要解决的技术问题
5.本发明的目的在于提供一种已有体育馆调谐质量阻尼斗屏改造模块化减震装置，在不改变原有斗屏的悬挂支撑结构的同时，有效耗散输入到体育馆主体结构中的地震能量，减小体育馆结构主体力，保护体育馆主体结构安全。
6.2.技术方案
7.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
8.本发明的一种已有体育馆调谐质量阻尼斗屏改造模块化减震装置，包括安装框架及框架周边的安装面，模块化斗屏对应安装于每个安装面上，且模块化斗屏与安装面之间设有横向减震模块和竖向减震模块。
9.更进一步地，竖向减震模块包括竖向外壳，竖向外壳的内腔中设有减震滑块，该减震滑块底部与竖向外壳的底部间隙中设有竖向弹簧，且竖向弹簧顶端嵌入减震滑块内部的弹簧槽内，减震滑块的顶端则设有伸出竖向外壳之外的斗屏安装杆，用于安装连接模块化斗屏，斗屏安装杆与竖向弹簧位于同一直线位置。
10.更进一步地，减震滑块底部与竖向外壳的底部间隙中设有对称分布的两组竖向弹簧，减震滑块顶部对应设有两组斗屏安装杆。
11.更进一步地，减震滑块位于竖向外壳的内腔中，且减震滑块顶部壁面不超出竖向外壳的顶面。
12.更进一步地，横向减震模块包括横向外壳，横向外壳的内腔中放置有多组竖向减震模块，且多组竖向减震模块之间通过竖向减震模块连接杆依次连接，两端位置的竖向减震模块外侧分别设有弹簧与对应的横向外壳两端内壁连接。
13.更进一步地，横向外壳由两组相对分布的l型钢构件组成，l型钢构件的两端部具有封板，两组l型钢构件之间具有间隙，且围成一个用于放置竖向减震模块的腔室结构，竖向减震模块的宽度与两组l型钢构件之间的腔室宽度一致，端部的竖向减震模块上分别设有两组弹簧与对应的两组l型钢构件的端部封板相连接。
14.更进一步地，两组l型钢构件围成的腔室中设有多组竖向减震模块间隔分布，分别对应模块化斗屏的每个模块横向上均有两组竖向减震模块进行支撑。
15.更进一步地，框架周边的每个安装面竖向上均设有多组横向减震模块间隔分布，分别对应模块化斗屏的每个模块竖向上均有两组向减震模块进行支撑。
16.3.有益效果
17.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
18.本发明的一种已有体育馆调谐质量阻尼斗屏改造模块化减震装置，水平向通过竖向减震模块连接杆将竖向减震模块连接为一个整体，并以l型钢为滑槽，能够水平向系统耗散地震的输入能量，竖向通过竖向减震模块使得各个模块化斗屏能够单独在法向震动以耗散地震能量，实现了在水平和竖向同时减震的目的，最大限度地耗散输入到体育馆主体结构中的地震能量，降低体育馆主体结构的动力响应，从而达到保护体育馆主体结构安全的目的；而且由于本发明不需要改变原有斗屏的悬挂支撑结构的设计，因此使用上更加方便，仅仅需要根据现场测得的体育馆主体结构自振频率，以及屏幕质量，再选择斗屏后的减震弹簧刚度即可实现调谐质量效果，减小体育馆结构主体力。
附图说明
19.图1为本发明整体轴测图；
20.图2为本发明整体俯视图；
21.图3为本发明整体侧视图；
22.图4为本发明中l型钢构件的轴测图；
23.图5为本发明中单个减震系统轴测图；
24.图6为本发明中单个减震系统侧视图；
25.图7为本发明中竖向减震模块轴测图；
26.图8为本发明中去除竖向外壳后的竖向减震模块轴测图。
27.附图标记说明：1-模块化斗屏；2-l型钢构件；3-竖向减震模块连接杆；4-竖向减震模块； 5-弹簧。
具体实施方式
28.为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
31.实施例1
32.如图1-图8所示，本实施例的一种已有体育馆调谐质量阻尼斗屏改造模块化减震装置，包括安装框架及框架周边的安装面，安装框架即采用目前常规的固定框架即可，框架的各个组成连杆之间均焊接固定连接，四周的安装面焊接在安装框架上；模块化斗屏1对应安装于安装框架的四个安装面上，且模块化斗屏1与安装面之间设有横向减震模块和竖向减震模块 4。其中如图7和图8所示，竖向减震模块4包括竖向外壳，竖向外壳的内腔中设有减震滑块，该减震滑块底部与竖向外壳的底部间隙中设有竖向弹簧，且竖向弹簧顶端嵌入减震滑块内部的弹簧槽内，减震滑块的顶端则设有伸出竖向外壳之外的斗屏安装杆，用于安装连接模块化斗屏1，斗屏安装杆与竖向弹簧位于同一直线位置。更进一步地，减震滑块底部与竖向外壳的底部间隙中设有对称分布的两组竖向弹簧，减震滑块顶部对应设有两组斗屏安装杆。且减震滑块顶部壁面不超出竖向外壳的顶面。
33.如图5、图6所示，本实施例中横向减震模块包括横向外壳，横向外壳的内腔中放置有多组竖向减震模块4，且多组竖向减震模块4之间通过竖向减震模块连接杆3依次连接，两端位置的竖向减震模块4外侧分别设有弹簧5与对应的横向外壳两端内壁连接。具体地，横向外壳由两组相对分布的l型钢构件2组成，如图4所示，l型钢构件2的两端部具有封板，两组l型钢构件2之间具有间隙，且围成一个用于放置竖向减震模块4的腔室结构，中间形成水平滑槽，竖向减震模块4的宽度与两组l型钢构件2之间的腔室宽度即水平滑槽宽度一致，端部的竖向减震模块4上分别设有两组弹簧5与对应的两组l型钢构件2的端部封板相连接。更进一步地，如图1、图2、图3和图4所示，两组l型钢构件2围成的腔室中设有多组竖向减震模块4间隔分布，分别对应模块化斗屏1的每个模块横向上均有两组竖向减震模块4进行支撑。对应地，框架周边的每个安装面竖向上均设有多组横向减震模块间隔分布，分别对应模块化斗屏1的每个模块竖向上均有两组向减震模块进行支撑。
34.本实施例的减震装置，水平向通过竖向减震模块连接杆3将竖向减震模块4连接为一个整体，并以l型钢构件2为滑槽，能够在水平向系统耗散地震的输入能量，竖向通过竖向减震模块4使得各个模块化斗屏1能够单独在法向震动以耗散地震能量，实现了在水平和竖向同时减震的目的，最大限度地耗散输入到体育馆主体结构中的地震能量，降低体育馆主体结构的动力响应，从而达到保护体育馆主体结构安全的目的。而且由于本实施例不需要改变原有斗屏的悬挂支撑结构的设计，因此使用上更加方便，仅仅需要根据现场测得的体育馆主体结构自振频率，以及屏幕质量，再选择斗屏后的减震弹簧刚度即可实现调谐质量效果，减小体育馆结构主体力。
35.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。